Bénéficiant d’une surface principalement exempte de contaminants et bien définie, les électrodes monocristallines offrent de nouvelles perspectives sur les processus interfaciaux et sont importantes en électrochimie. La densité atomique de surface peut être utilisée pour expliquer quantitativement le processus de réaction en fonction de la couverture d’adsorbat et de la vitesse de réaction catalytique.
L’objectif initial de l’utilisation d’électrodes monocristallines en électrocatalyse était d’étudier la structure de la surface. Ces travaux d’investigation étaient généralement réalisés sous ultra-vide pour éviter toute contamination. Bien qu’indéniablement utiles, la portée de ces techniques de caractérisation reste limitée en termes d’identification concluante d’espèces chimiques, notamment pour la caractérisation in situ de réactions électrocatalytiques en solution.
La combinaison de la spectroscopie in situ et des techniques électrochimiques pour étudier les réactions électrochimiques au niveau des électrodes monocristallines est d’une grande importance pour révéler le mécanisme des réactions électrocatalytiques en capturant efficacement les espèces intermédiaires et en obtenant la relation structure-activité. Cependant, limité par l’intensité du signal de la spectroscopie Raman normale, il est difficile d’obtenir des spectres de haute qualité sur des surfaces monocristallines.
Les progrès récents dans la spectroscopie Raman améliorée par des nanoparticules isolées par coque (SHINERS) ont permis la détection d’intermédiaires de réaction sur des électrodes monocristallines, dans lesquelles des nanoparticules isolées par coque sur l’électrode monocristalline peuvent améliorer le signal Raman de la surface, sans modifier la structure de la surface. et la réponse électrochimique.
Le groupe de Jian-Feng Li a examiné les progrès récents dans les études électrochimiques de la spectroscopie Raman sur les surfaces d’électrodes monocristallines, en se concentrant sur la façon dont la technique SHINERS peut réaliser une détection efficace des espèces intermédiaires et fournir des informations précieuses sur l’évolution dynamique des structures de surface et des mécanismes de réaction électrocatalytique. .
Leur travail est publié dans la revue Science Chine Chimie.
Plus d’information:
Quan-Feng He et al, Progrès récents de la spectroélectrochimie Raman sur les surfaces monocristallines, Science Chine Chimie (2023). DOI : 10.1007/s11426-023-1682-x